undefined

Cyclic Bending Reliability and Failure Mechanism of Printed Biodegradable Flexible Supercapacitor on Polymer Substrate

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Fu, Zhao; Hannula, Markus; Jauho, Aarne; Väisänen, Kaisa Leena; Välimäki, Marja; Keskinen, Jari; Mäntysalo, Matti

Tiivistelmä

<p>A flexible supercapacitor (SC) is an attractive energy storage device for powering low-power sensors, since it can be built using only nontoxic and sustainable materials. In this study, the advantages of using biodegradable polylactic acid (PLA) substrate for printed SC are investigated by studying the SC's cyclic bending reliability, failure mechanism, and the impact of the bending radius. The results confirm that the SCs with laminated PLA with polymer barrier substrate exhibited the highest bending reliability, stability, and capability in preventing liquid electrolyte evaporation among the investigated substrates. Besides, the reliability decreased with the decreasing bending radius only when the strongly impacted areas lie on the electrode, the flaking and cracking of which was found to be the failure mechanisms of the tested SCs, except for the SCs with PLA/Al substrate, which failed due to the Al cracking. This research suggests that using PLA/barrier substrate, developing more robust activated carbon electrodes, developing cellulose paper with more dense fiber structure and smaller porous areas, and controlling the bending radius are crucial to improving the SC's reliability.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Tampereen yliopisto

Keskinen Jari Orcid -palvelun logo

Mäntysalo Matti Orcid -palvelun logo

Fu Zhao

Hannula Markus

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Väisänen Kaisa Leena

Välimäki Marja

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

14

Numero

35

Sivut

40145-40157

Julkaisu­foorumi

50178

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka; Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1021/acsami.2c08502

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä